17 feb. 1999
2 minuten
Het Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE behaalde samen met Soitec, CEA-Leti en het Helmholtz Zentrum Berlin een nieuw wereldrecord in de omzetting van zonlicht in elektrische stroom. De recordcel is gebaseerd op een nieuwe zonnecelstructuur met vier ‘sub-zonnecellen‘.
Na amper meer dan drie jaar onderzoek kon een nieuw rendementsrecord worden genoteerd van 44,7 procent, bij 297-voudige concentratie van het zonlicht. Dat betekent dat 44,7 procent van de totale energie in het zonnespectrum, van ultraviolet tot infrarood, wordt omgezet in elektrische energie. Dat is een belangrijke stap naar verdere kostendaling van zonnestroom en naar de magische 50%-grens.
Eigen record verbeterd
Al eerder dit jaar presenteerde het Duits/Franse team een zonnecel met een rendement van 43,6%. Aansluitende optimalisering van die cel heeft geleid tot het huidige wereldrecord.
Zulke zonnecellen worden ingezet in de zogeheten CPV-techniek (concentrator photovoltaic), een technologie die op de zonnigste gebieden op aarde een dubbel zo hoog rendement mogelijk maakt als met de conventionele solar-centrales. Gebruik wordt gemaakt van de uit de ruimtevaart afkomstige III-V meervoudige zonnecellen om een zo hoog mogelijk rendement te krijgen. Meervoudige zonnecellen bestaan uit een aantal – in dit geval 4 – gestapelde cellen van verschillende III-V-halfgeleidermaterialen. De afzonderlijke subcellen absorberen verschillen delen van het zonnespectrum.
Dolgelukkig
"We zijn dolgelukkig en trots op ons team, dat al drie jaar aan deze viervoudige zonnecel werkt", zegt dr. Frank Dimroth – afdelings- en projectleider op het Fraunhofer ISE. "Deze zonnecel bevat onze, gedurende vele jaren opgebouwde kennis. Naast verbeterd materiaal en een geoptimaliseerde structuur speelt vooral een nieuw procedé, het wafer-bonden, een centrale rol. Hiermee verbinden we twee halfgeleiderkristallen met elkaar die vanwege verschillende kristalroosters niet op elkaar passen. Zo kunnen we de optimale halfgeleidercombinatie voor de zeer efficiënte zonnecellen vervaardigen."
"Het feit dat we ons oude wereldrecord binnen vier maanden met een procentpunt konden verbeteren, toont de enorme potente aan van onze viervoudige-zonneceltechniek, die is gebaseerd op de bondingtechniek en de ervaring van Soitec", stelt André Auberton-Hervé, CEO van Soitec. "Het bevestigt de versnelling van onze roadmap naar een hoger rendement, een essentiële factor voor de concurrentiekracht van onze CPV-systemen. We zijn trots op het resultaat; het is het bewijs van een succesvolle samenwerking."
"Het nieuwe record is de bekroning voor de bondingtechniek, die we in het kader van de samenwerking met Soitec en het Fraunhofer ISE hebben ontwikkeld. Het resultaat geeft aan dat de juiste weg zijn ingeslagen naar de ontwikkeling van een toekomstige procestechnologie voor zonnecellen met III-V-halfgeleiders", aldus Laurent Malier, CEO van Leti.
CPV-centrales
De concentratormodules worden geproduceerd door Soitec (in 2006 gestart onder de naam Concentrix Solar als spin-off van het Fraunhofer ISE). Deze bijzonder efficiënte technologie wordt gebruikt in zonnecentrales in zonrijke gebieden met een hoog percentage directe straling. Deze CPV-centrales zijn door Soitec al gebouwd in 18 landen, waaronder Italië, Frankrijk, Zuid-Afrika en Amerika (Californië).
Anderen lazen ook
